| 用Protel 99實現(xiàn)邏輯電路設計 遼寧工程技術大學劉棟良 黑龍江科技學院崔麗麗 摘要介紹可編程邏輯器件（PLD）應用和相應軟件的發(fā)展;使用EDA工具Protel 99的PLD設計簡單邏輯電路的一般方法。 關鍵詞Protel 99PLDCUPL語言 引言 眾所周知,用中小規(guī)模的邏輯器件設計時,有兩方面的問題顯得很重要：一是邏輯函數(shù)必須化簡,因為邏輯函數(shù)越簡單,所采用的邏輯門電路越少,成本越低;另一是中小規(guī)模邏輯器件性能有限,往往是設計一個邏輯功能,就要用到幾種不同的器件,要求設計人員充分考慮到器件之間的連接與擴展。因此,用中小規(guī)模邏輯器件來設計邏輯電路,硬件的實現(xiàn)是件比較復雜的事。 在20世紀80年代,可編程邏輯器件PLD（Programmable Logic Device）的蓬勃發(fā)展,將電子設計推向一個嶄新的階段。在用PLD器件設計邏輯電路時,一些工作由計算機去完成,就可以避免花費大量時間去推導、化簡與轉換邏輯函數(shù),也不必費心去考慮器件內部的邏輯關系。設計人員只要選擇能滿足設計要求的器件就可以了,但這要求相應的軟件來支持,而且所用的軟件越高級,設計過程就越簡單。這些軟件一般分為匯編型、編譯型以及新發(fā)展的原理圖輸入型。70年代末,MMI公司推出的PALASM匯編型軟件,可把匯編通過的源文件生成列表文件和JED文件。該軟件不能完全支持其它公司的PLD產(chǎn)品。80年代初,Data I/O公司推出的CUPL、ABEL軟件包是兩個編譯型軟件。它們是基于硬件描述語言來設計邏輯電路的。90年代,又發(fā)展了VHDL及Verilog\ HDL軟件,這些都支持各個公司的PLD產(chǎn)品,是一種高級通用型開發(fā)軟件。另外,在80年代中期,開始出現(xiàn)原理圖輸入型軟件,如PCAD系統(tǒng);現(xiàn)在,又出現(xiàn)了EDA工具Protel 99等。本文就針對Protel 99的原理圖和編譯型這兩種方法對簡單邏輯電路的實現(xiàn)加以介紹。 一、 設計說明 用GAL16V8實現(xiàn)基本邏輯門電路,與門、或門、與非門、或非門、異或門、同或門。GAL16V8引腳配置如圖1所示。 圖1GAL16V8基本邏輯門引腳圖它們的邏輯關系是:f1=a & b;f2=c # d;f3=! ( e & f );f4=! ( g # h );f5=i$j;f6=! ( k $ l )。其中,GAL（Generic\ Array Logic）是通用陣列邏輯,是Lattice公司研制的一種電可擦除、可重編程的低密度的PLD器件。 二、 原理圖設計法 原理圖輸入方式比較容易掌握,直觀而且方便,所畫的電路原理圖（這種原理圖與利用Protel畫的原理圖有本質的區(qū)別）與傳統(tǒng)的器件連接方式完全一樣,很容易被人接受,而且編輯庫中有很多現(xiàn)成的元器件可以利用,自已也可以根據(jù)需要設計元件。 第一步：調入庫文件,畫原理圖。 運行Protel 99,建立Schematic文件,調入PLD庫。利用庫中的器件,根據(jù)邏輯關系畫圖。如圖2所示為實現(xiàn)的簡單邏輯門電路。 圖2原理型輸入的邏輯圖第二步：進行PLD配置、編譯,產(chǎn)生JED下載文件。 在原理圖完成后,對PLD進行配置,選擇DEVICE（裝置）為GAL16V8,OUTFORMAT(輸出格式)為JED文件。這樣就可以進行編譯,產(chǎn)生JED文件以及其它輔助文件。 三、 編譯型輸入 利用Protel 99 PLD內嵌的CUPL硬件描述語言也可實現(xiàn)這樣的邏輯電路。 第一步：源文件輸入。 Protel 99下的TextEdit是一個編寫邏輯描述文件和仿真項目表文件的文件編輯器。PLD99的語言文本編輯器TextEdit具有標準文本編輯器的主要常用功能,可以非常方便地進行CUPL語言的文本編輯。下面程序是邏輯電路CUPL語言的一個簡單實現(xiàn)。 NameGates; /** Inputs**/ Pin 19 = a; Pin 1 = b; Pin 2 = c; Pin 3 = d; Pin 4 = e; Pin 5 = f; Pin 6 = g; Pin 7 = h; Pin 8 = i; Pin 9 = j; Pin 11 = k; Pin 12 = l; /** Outputs **/ Pin 18 = and; Pin 17 = or; Pin 16 = nand; Pin 15 = nor; Pin 14 = xor; Pin 13 = nxor; /** Logic Equations **/ and = a&b; or = c#d; nand = !(e & f); nor = !(g & h); xor = i$j; nxor = !(k$l); 第二步：配置、編譯,產(chǎn)生JED下載文件。 在程序編寫完成后,對PLD進行配置、編譯、調試,直到編譯成功,產(chǎn)生JED下載文件。 1. 運行ALL\ 07軟件 在DOS環(huán)境C：\\ALL07\\>下,鍵入ACCESS,進入主菜單,并根據(jù)提示選擇編程器件的類型、生產(chǎn)廠家、芯片型號。 2. 編程操作 將芯片放在插座上,按規(guī)定方向放置并鎖緊。根據(jù)編程操作主菜單的提示進行操作。 按T鍵：選擇器件型號; 按M鍵：選擇生產(chǎn)廠家選過,此處可不用再選）; 按2鍵：將JED文件放入內存; 按B鍵：芯片空白檢查; 按P鍵：對器件編程并自動進行校對; 按S鍵：對已編程的芯片進行加密操作; 按A鍵：自動編程對B、P、S鍵的操作一次完成。 結束語 以上這兩種方法產(chǎn)生的JED文件下載到GAL16V8器件中,都符合要求�？梢娪糜布枋稣Z言可簡化設計。MES 參考文獻 1韓力, 李晉炬, 齊春東. EDA工具Protel 98及其設計應用. 北京：北京理工大學出版社 2齊懷印,盧錦. 高級邏輯器件與設計. 北京：電子工業(yè)出版社 3潘松,王國棟.VHDL實用教程.成都：電子科技大學出版社 4江思明.Protel 99實例演練.北京：人民郵電出版社 5ALL\ 07編程器的使用說明 |
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